一種機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于壁紙壓紋技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置，本發(fā)明還涉及一種機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的用于墻壁紙凹版印刷壓紋機(jī)都是通過(guò)一根機(jī)械主軸連接各個(gè)凹版印刷單元和壓花單元，因?yàn)閴夯▎卧c凹版印刷單元之間相隔比較遠(yuǎn)，中間要經(jīng)過(guò)發(fā)泡烘箱。因此凹版印刷單元與壓花單元之間的同步性無(wú)法保證。導(dǎo)致張力控制穩(wěn)定性差、套壓精度無(wú)法保證。其很難實(shí)現(xiàn)高速度、高精度的要求。并且機(jī)械結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的凹版印刷單元與壓花單元之間張力控制穩(wěn)定性差、套壓精度無(wú)法保證的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置的控制方法。
[0005]本發(fā)明所采用的第一技術(shù)方案是，一種機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置，結(jié)構(gòu)為:(PU模塊依次與通訊模塊、脈沖輸入模塊、數(shù)字量輸入輸出模塊和模擬量輸入輸出模塊連接，通訊模塊的第一端口通過(guò)交換機(jī)與觸摸屏連接，上述模塊組成運(yùn)動(dòng)控制器，用于完成整個(gè)系統(tǒng)的控制、程序的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理，數(shù)字量輸入輸出模塊控制整機(jī)的邏輯動(dòng)作；模擬量輸入輸出模塊用于對(duì)張力的信號(hào)進(jìn)行讀取和控制變頻電機(jī)的速度；通訊模塊用于程序與觸摸屏和壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器和送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器之間的通訊。
[0006]本發(fā)明第一技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于，
[0007]通訊模塊的第二端口通過(guò)工業(yè)總線分別與壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器和送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器連接，壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器和送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器均分別通過(guò)各自的伺服電機(jī)、機(jī)械減速機(jī)構(gòu)與壓紋棍、送料牽引棍連接。
[0008]模擬量輸入輸出模塊通過(guò)變頻器控制機(jī)械主軸運(yùn)行，機(jī)械主軸帶動(dòng)印刷版輥運(yùn)行，變頻電機(jī)為變頻器提供所需動(dòng)力，脈沖輸入模塊讀取機(jī)械主軸的速度反饋給CPU模塊。
[0009]機(jī)械主軸上還安裝有主軸編碼器，主軸編碼器與機(jī)械主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)并反饋脈沖信號(hào)給脈沖輸入模塊。
[0010]本發(fā)明所采用的第二技術(shù)方案是，機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置的控制方法，基于機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置進(jìn)行，具體按以下步驟實(shí)施:
[0011]步驟1、裝置啟動(dòng)前，將編制好的通訊協(xié)議保存在CPU模塊中；
[0012]步驟2、按照步驟I中編寫的通訊協(xié)議對(duì)壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器、送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行站號(hào)分配，撥碼依次為01到02，觸摸屏的網(wǎng)址設(shè)置必須與步驟I中CPU模塊的網(wǎng)絡(luò)地址在同一網(wǎng)段；
[0013]步驟3、啟動(dòng)時(shí)，CPU模塊發(fā)出數(shù)字量速度信號(hào)V1，模擬量輸入輸出模塊把V1轉(zhuǎn)換成0-10V的電壓模擬量信號(hào)發(fā)送給變頻器，變頻器控制變頻電機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)安裝在機(jī)械主軸上的主軸編碼器將速度信號(hào)通過(guò)脈沖輸入模塊傳至CPU模塊，CPU模塊進(jìn)行計(jì)算得到壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器和送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器的速度，公式如下:
[0014]V2=XfDfIAt2
[0015]式中，I為傳動(dòng)比，^為壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器和送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器的數(shù)字量速度，X !為主軸編碼器反饋回來(lái)的速度信號(hào)，D1為印刷版輥的周長(zhǎng)，D 2為壓紋輥的周長(zhǎng)，同時(shí)也是送料牽引輥的周長(zhǎng)，
[0016]從上式中得到的數(shù)字量速度V2通過(guò)通訊模塊的第二端口被傳送至料牽引輥和壓紋輥，保證壓紋輥、送料牽引輥線速度與機(jī)械主軸上的印刷版輥線速度一致，使整機(jī)達(dá)到同步運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0017]步驟4、步驟3中的壓紋輥、送料牽引輥和印刷版輥線速度達(dá)到一致后，通過(guò)壓紋輥的相位補(bǔ)償模式進(jìn)行套色，根據(jù)套色距離計(jì)算公式:
[0018]S = V3T,
[0019]公式中，S為需要套色的距離，V3為線速度、T為時(shí)間，
[0020]設(shè)定好需要套色的距離S后，通過(guò)相位的變化快慢給壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器原有速度上疊加線速度V3，在對(duì)應(yīng)的時(shí)間T里讓壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器額外運(yùn)行距離S，從而實(shí)現(xiàn)精確的套色。
[0021]本發(fā)明第二技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于，
[0022]步驟3 中的 V1 = V*32767/60。
[0023]步驟3中V為程序速度，V = O?60m/min。
[0024]本發(fā)明的有益效果是，機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置，在硬件結(jié)構(gòu)上去掉了原有墻壁紙印刷機(jī)上壓花單元與凹版印刷單元的機(jī)械主軸傳動(dòng)系統(tǒng)使設(shè)備更操作更人性化、簡(jiǎn)單化，機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置的控制方法，由于壓花輥、送料牽引輥采用伺服控制，采用伺服速度跟隨機(jī)械主軸速度的模式，消除了紙張?jiān)诎l(fā)泡烘箱里面的型變量。并增加了送料牽引伺服輥保證了印刷單元到壓花單元之間張力的穩(wěn)定，提高了套壓精度。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明一種機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中，1.觸摸屏，2.CPU模塊，3.通訊模塊，4.脈沖輸入模塊，5.數(shù)字量輸入輸出模塊，6.模擬量輸入輸出模塊，7.交換機(jī)，8.工業(yè)總線，9.壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器，10.伺服電機(jī)，11.變頻器，12.變頻電機(jī)，13.主軸編碼器，14.機(jī)械主軸，15.機(jī)械減速機(jī)構(gòu)，16.伺服編碼器，17.送料牽引輥，18.壓紋輥，19.印刷版輥，20.送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]本發(fā)明機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，CPU模塊2依次與通訊模塊3、脈沖輸入模塊4、數(shù)字量輸入輸出模塊5和模擬量輸入輸出模塊6連接，通訊模塊3的第一端口通過(guò)交換機(jī)7與觸摸屏I連接，上述模塊組成運(yùn)動(dòng)控制器，用于完成整個(gè)系統(tǒng)的控制、程序的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)處理，數(shù)字量輸入輸出模塊5控制整機(jī)的邏輯動(dòng)作；模擬量輸入輸出模塊6用于對(duì)張力的信號(hào)進(jìn)行讀取和控制變頻電機(jī)的速度；通訊模塊3用于程序與觸摸屏I和壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器9和送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器20之間的通訊，通訊模塊3的第二端口通過(guò)工業(yè)總線8分別與壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器9和送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器20連接，壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器9和送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器20均分別通過(guò)各自的伺服電機(jī)10、機(jī)械減速機(jī)構(gòu)15與壓紋輥18、送料牽引輥17連接，模擬量輸入輸出模塊6通過(guò)變頻器11控制機(jī)械主軸14運(yùn)行，機(jī)械主軸14帶動(dòng)印刷版輥19運(yùn)行，變頻電機(jī)12為變頻器11提供所需動(dòng)力，脈沖輸入模塊4讀取機(jī)械主軸14的速度反饋給CPU模塊2，機(jī)械主軸14上還安裝有主軸編碼器13，主軸編碼器13與機(jī)械主軸14同步轉(zhuǎn)動(dòng)并反饋脈沖信號(hào)給脈沖輸入模塊4。
[0029]機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置的控制方法，基于機(jī)組式電子軸同步機(jī)械軸裝置，具體按以下步驟實(shí)施:
[0030]步驟1、裝置啟動(dòng)前，將編制好的通訊協(xié)議保存在CPU模塊2中；
[0031]步驟2、按照步驟I中編寫的通訊協(xié)議對(duì)壓紋伺服驅(qū)動(dòng)器9、送料牽引伺服驅(qū)動(dòng)器20進(jìn)行站號(hào)分配，撥碼依次為01到02，觸摸屏I的網(wǎng)址設(shè)置必須與步驟I中CPU模塊2的網(wǎng)絡(luò)地址在同